Tesis Postgrado

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http://dpl-repositorio.upla.cl/handle/20.500.15012/315

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Browsing Tesis Postgrado by Subject "Bosque"

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    Evaluación de la recuperación post-incendio a corto plazo en bosques mediterráneos de Chile central bajo diferentes niveles de sequía utilizando teledetección
    (Universidad de Playa Ancha Ciencias de la Educación, 2024) Hernández Duarte, Ana Guadalupe; Saavedra Pimentel, Freddy Alejandro; Femenino; Facultad de Ciencias Naturales y Exactas; Universidad de Playa Ancha Ciencias de la Educación
    Vegetation recovery in Mediterranean ecosystems after fires has become a topic of great relevance, particularly in the context of climate change. These ecosystems, characterized by high biodiversity and adaptations to extreme climatic conditions, face significant challenges due to the intensification of natural disturbances like fires and droughts. Understanding forest recovery processes is crucial not only for biodiversity conservation but also for maintaining essential ecosystem services, such as carbon sequestration and hydrological cycle regulation. This doctoral thesis focuses on analyzing how various environmental factors influence the short-term (5-year) productivity recovery of the Mediterranean forest in central Chile following fires, assessed using the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) derived from satellite imagery. For this purpose, the research begins with a general introduction to the effects of climate change on disturbance regimes and their impact on the recovery of Mediterranean ecosystems. It seeks to test a model proposing that interactions between prolonged droughts and forest fires significantly reduce forest recovery, potentially reaching ecological tipping points. The third chapter examines productivity response differences among three Mediterranean forest types under three drought conditions (No Drought, Mega Drought, and Hyper Drought) and two fire severity levels (moderate and high). Results indicate significant differences in the recovery of the three forest types across drought gradients during the Hyper Drought period. The xeric forest, primarily composed of Quillaja saponaria and Lithrea caustica, showed significant interaction effects between drought levels and fire severity, while the thorny forest and shrubland showed no significant interactions. The mesic forest, dominated by Cryptocarya alba and Peumus boldus, exhibited additional significant recovery differences between the Hyper Drought and Mega Drought periods, as well as significant interaction effects. These findings highlight the critical role of prolonged and severe droughts in shaping forest recovery dynamics and underscore the IX need to understand these patterns to enhance future forest resilience under increasingly arid conditions. The fourth chapter addresses the relative importance and effect of both firerelated and post-fire climatic conditions on vegetation recovery in the three main types of Mediterranean sclerophyllous forest in Chile. For this, predictive Random Forest models were developed with two response variables: a relative NDVI recovery metric (NDVIrec) and absolute NDVI. The mean R-squared values obtained for these models ranged from 0.7 to 0.9, depending on the forest type. Results underscore that drought severity is the main limiting factor for post-fire recovery in the NDVIrec models, negatively impacting vegetation recovery. In contrast, pre-fire vegetation greenness emerged as the main factor in the NDVI models, positively influencing productivity recovery capacity. Consequently, this research contributes to a deeper understanding of the effects of prolonged and severe droughts, as well as other driving factors, on the recovery and potential regenerative capacity of Mediterranean forests. Improving knowledge of how different vegetation formations respond to these postdisturbance recovery drivers can aid in developing more effective and efficient conservation and management strategies to promote resilience in these highly pressured forests. These findings are an integral part of the PhD in Environmental Sciences within the research line "Global Environmental Challenges, Environment, Society, and Organisms," providing valuable insights to address the challenges facing forest management in a climate change context. Keywords: Climate change, natural disturbances, drought, wildfire, Mediterranean forest, remote sensing.
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    Microbioma del suelo en el Parque Nacional La Campana desde una perspectiva biogeográfica
    (Universidad de Playa Ancha Ciencias de la Educación, 2024) Quinteros Urquieta, Carolina Andrea; Francois Sepúlveda, Jean Pierre; Femenino; Facultad de Ciencias Naturales y Exactas; Universidad de Playa Ancha Ciencias de la Educación
    Los suelos son esenciales en los ecosistemas terrestres, apoyando ciclos biogeoquímicos y la ecología vegetal, con el microbioma del suelo jugando un papel clave en estas funciones. Sin embargo, su estudio ha sido limitado, especialmente en los ecosistemas de Chile Central. Mediante una revisión bibliográfica se identificaron brechas de conocimiento y oportunidades para investigar el microbioma del suelo en Chile, país que, debido a su biodiversidad única y variedad de biomas, podría actuar como un laboratorio natural. Esta tesis se llevó a cabo en el Parque Nacional La Campana (PNLC), el que es reconocido mundialmente por su flora y fauna, más no por su riqueza microbiana. Se caracterizó la estructura y composición de las comunidades microbianas (bacterias, arqueas y hongos) y su relación con cuatro comunidades vegetales del PNLC: bosque esclerófilo, matorral xerófito, bosque higrófilo y bosque esclerófilo seco, desde un enfoque de toposecuencia (exposición, elevación y pendiente). La composición microbiana del suelo se caracterizó mediante secuenciación masiva (iTag-16S rRNA, V4 e ITS1-5F) a partir del ADN extraído de la superficie del suelo (5 cm, n = 16), y de perfiles de suelo en ladera expuestas a condiciones solares opuestas, del bosque esclerófilo y el matorral xerófito, en tres niveles de profundidad (5, 10 y 15 cm). Se identificaron las unidades de vegetación mediante censos poblacionales, y se determinaron las condiciones fisicoquímicas del suelo (densidad seca, pH y fraccionamiento isotópico de C y N de la materia orgánica). Se observó que las variables ambientales, especialmente las relacionadas con la ubicación, influyen en la composición microbiana. Los filos dominantes fueron Proteobacteria, Actinobacteria, Acidobacteria, Ascomycota y Basidiomycota. En el bosque esclerófilo predominaron Crenarchaeote, Humicola y Mortierella; en el matorral xerófito, Chloroflexi, Cyanobacteria y Alternaria; en el bosque esclerófilo seco, Solicoccozyma; y en el bosque higrófilo, Cladophialophora. Las laderas III orientadas al norte y sur afectaron la variabilidad procarionte, asociándose a las comunidades vegetales presentes en esos sitios. Las Actinobacteria fueron particularmente abundantes en el matorral xerófito. La capa superficial del suelo presentó alta abundancia de bacterias y hongos, aunque con menor diversidad que las capas más profundas, que mostraron mayor riqueza de ASVs exclusivas, incluyendo arqueas AOA. Los resultados destacan que el microbioma del suelo del PNLC está estrechamente vinculado a las características vegetales y topoclimáticas, sugiriendo una relación predictiva entre las condiciones ambientales y la estructura microbiana. Este estudio contribuye a cerrar la brecha de conocimiento sobre los microbiomas de los suelos en ecosistemas subrepresentados, como Chile Central. El estudio revela una fuerte asociación entre el microbioma del suelo y las variables ambientales en el PNLC, subrayando la importancia de la diversidad microbiana en los ciclos biogeoquímicos. Palabras claves: suelo, mediterráneo, diversidad microbiana, esclerófilo, xerófito